高效钙钛矿太阳能电池:微观结构与器件稳定性

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• 论文作者：杨旭东 ; 陈汉 ; 韩礼元
• 年：2017
• 作者机构：上海交通大学材料科学与工程学院;
• 论文关键词：钙钛矿 ; 太阳能电池 ; 稳定性 ; 电荷传输
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：776k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近年来,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池成为极具代表性的新型低成本高效光伏技术,在国际上引起了研究热潮。随着对光电能量转化机理认识的不断加深、新材料和新方法的不断出现、以及器件制备工艺的进一步完善,其能量转化效率迅速提高至22%,展现广泛的应用前景。但是,钙钛矿太阳能电池仍然面临稳定性较差的问题,其中一个重要原因是钙钛矿材料自身结构容易受光、热、分子侵蚀等因素的影响发生降解。因此,通过提高钙钛矿材料的光热稳定性是目前提高电池稳定性的一个重要途径。这里将介绍我们最近在高效钙钛矿太阳能电池稳定性方面取得的研究进展。我们通过开发富勒烯-石墨烯基电子传输层材料,有效抑制了钙钛矿材料中的碘离子向外部的扩散,减少了因碘化物对金属电极腐蚀而导致的电池稳定性降低的问题;同时,这一新的电子传输层材料具有较高的电子传输特性和薄膜均匀性,有利于提高电池器件的填充因子;以此材料制备的钙钛矿太阳能电池,经过85摄氏度500小时的加速老化实验,电池效率仍然保持初始值的95%以上,绝对值保持在15%以上;展示了很高的稳定性。这一工作为未来实现钙钛矿太阳能电池的高效率和稳定性的统一提供了研究基础。

引文

[1]E.Bi,F.Xie,Y.Wu,W.Chen,H.Chen,Y.Su,A.Islam,X.Yang*,M.Graetzel*&L.Han*,Nature Comm,2017,DOI:10.1038/NCOMMS15330.
    [2]F.Ye,H.Chen,F.Xie,W.Tang,M.Yin,J.He,E.Bi,Y.Wang,X.Yang*,L Han*.Energy Environ.Sci.2016,9,2295.